城市时空大数据标准解读 ⑦丨让时空可计算：城市时空大数据驱动城市空间治理数字化升级

以大数据、云计算、人工智能、物联网、数字孪生等技术为驱动的新型智慧城市建设是“数字中国”战略和国家大数据战略的重要举措。运用大数据提升国家治理现代化水平，构建以数据为关键要素的数字经济，推进政府管理和社会治理模式创新，优先要务是以城市时空大数据应用为抓手，形成标准化的城市信息资源体系，发挥城市时空大数据对于规划科学决策和城市空间治理的创新引擎作用。

在此背景下，自然资源部发布的《国土空间规划城市时空大数据应用基本规定》（以下简称《规定》）具有重要的里程碑意义。《规定》基于智慧规划的专业视角，在国家标准层面制定了规范统一、多维一体、切实可行的时空大数据应用标准，清晰界定了城市时空大数据应用的数据要求和技术流程，以数据空间化和数据融合为技术路径，面向业务需求制定了数据应用的典型场景和指标计算方法，以全国通用的数据标准推动城市全生命周期管理的技术融合、数据融合、业务融合，构建了全国城市时空大数据应用共享体系，促进了跨行业、跨尺度、跨部门的技术融合，为推进“可感知、能学习、善治理、自适应”的智慧规划建设奠定了坚实的基础。

以时空大数据为资源的顶层设计

时空是动态流动的，它是物质与能量之间相互作用的结果，是万物存在和事件发生的容器。物理学界对于时空理论的认知还尚未达成一致，当代科技却赋予了我们观测时空运行的可能性，时空大数据为我们提供了一种新的呈现时空结构、看待时空运转的方式。城市时空大数据来源于地理信息，也来源于人类的生产生活，贯穿时间空间，连接不同载体，正成为支撑现代化空间治理能力、经济运行机制、社会生活方式以及各行各业发展的战略级资源。

《规定》制定了以时空大数据为核心资源的宏观架构，提出了深度理解城市运行深层结构的技术方法。核心数据资源既包括以遥感数据、自然资源管理数据、自然资源调查监测数据、基础地理信息数据为主的构造时空之“形”的静态自然资源数据；还包括以经济社会数据为主的反映人类活动行为和时空系统的城市运行基本数据；更为重要的是，《规定》更加注重以互联网地图数据、物联网传感数据和位置服务数据为主的呈现时空之“流”的城市运行流数据。这体现出一种先进的城市时空观，即将城市系统视作各种要素相互作用的有机网络，而时空之“流”在这些基于三维空间的网络中运行，构成了复杂城市系统的数字化映射。运用各种技术手段实现对时空大数据的多维度量和数据空间化，便建立了地理信息、空间网络与人类活动之间的深度联系。

以数字孪生城市为载体的数据融合

城市系统是由物理系统、社会系统和信息技术系统耦合而成的复合载体，包含各个领域、多种类型、多重维度的要素，城市复杂系统的构成要素数量巨大且相互之间作用机理复杂。城市系统本身的复杂性决定了城市时空大数据的异质性。城市信息化在将这些复杂要素数字化的过程中，需要采集和处理大量实时、动态、多场景的多源异构数据。而行业数据融合工作长期缺乏统一的数据标准，各厂商的数据渠道、采集方式、清洗方式、加工方法等差异很大，导致彼此之间无法以统一的标准进行分析计算，大大制约了城市时空大数据的价值释放。

《规定》提出的数据融合要求本质上即是对城市时空态势的数字孪生，而数字孪生城市是对城市复杂系统进行数字化、信息化和智慧化的基础。《规定》对相关数据的定义、粒度、质量等都提出了明确要求，并且规范了数据融合的技术方法，为大规模非结构化时空大数据的高效管理和融合处理提供了重要的技术参考，也为解决数字孪生城市各层级、各系统之间的数据融合、信息共享和业务协同奠定了数据基础。

以时空计算为场景的智能应用

时空大数据和数字孪生城市相融合的语义化数据体系形成后，将会构成实时、全面、系统的可进行数据映射和时空计算的城市信息数据底座，从而延展出各种面向行业需求进行技术融合的应用系统，由此将会给国土空间规划与城市空间治理带来新的应用升级。然而，时空大数据虽然在描述城市空间的动态特征方面有前所未有的优势，但由于与传统的规划指标体系很难准确对应，从而很难在法定规划体系中得到认可并发挥实质作用。而且，由于时空大数据采集成本高、处理难度大、标准化程度低、应用技术要求高，为行业应用的发展带来很大制约。

《规定》在数据空间融合的基础上，提出了一系列以人为中心进行时空计算的典型应用，如城市人口结构、城市职住平衡、社区生活圈、城市区域联系等重要场景，并给出了相应的指标计算方法和算法模型，对时空计算的要求和步骤也给予了明确示例，为衔接规划指标体系、规范应用系统提供了明确指导。《规定》的提出，吸收了理论与实践领域积累的经验，将各个技术环节标准化和流程化，为行业平台的开发和各种应用的建设提供了指导，可以预见将有大量低成本易使用的应用快速涌现，大大降低研发与应用成本，并大幅提升行业的技术应用水平和效率。

海量城市时空大数据的可视化分析也为AI算法集成和时空计算的融合奠定了基础。随着新兴AI技术兴起，自动化时空计算工具的辅助可以很大程度上提升传统的国土空间规划和城市空间治理的效果和效能。随着大模型技术的普及，模型即服务（MaaS）可有效利用AI管理行业知识，运用行业知识图谱灵活适配多数据源、多指标项的需求，最终助力国土空间规划和城市空间治理的高质量、稳落地。

时空大数据产业迎来政企协同新征程

二十大报告指出“优化重大生产力布局，构建优势互补、高质量发展的区域经济布局和国土空间体系”，这就要求我们加快推进国土空间规划数字化建设，把时空大数据应用于支撑城市高质量发展和空间精细化治理的全生命周期。

“互联网+”改变了规划和自然资源行业的发展方式，产业互联网的本质是跨界融合。提供基于行业数据的跨界融合解决方案，充分挖掘城市时空大数据的潜在数据价值，才能实现规划和自然资源行业的转型升级。时空大数据产业化需要超强计算能力的支持。云计算具有的信息资源管理、处理和应用的全面弹性，可有力支撑时空大数据产业和智慧城市产业的技术转型。

可以预见的是，此次《规定》的发布，将开启时空大数据应用的新起点，打开政企协同、多方联动的新局面，迎来时空大数据产业化的新征程。“数字规划”正加速向我们走来。